(57)【要約】【課題】ろ材引抜き管において、ろ材と、汚泥を含む原水との分離を確実に行って、ろ過槽の汚染や目詰まりを防止する。【解決手段】浮遊するろ材層３をろ過槽１内に形成して、供給された原水をろ材層３中へ上方から下方へ通過させてろ過するとともに、ろ材３１の一部をろ材引抜き管４４によって原水と共にろ過槽１外へ引き抜いて浄化した後、再びろ材３１をろ過槽１内に戻すようにした移床式ろ過装置において、ろ材引抜き管４４にろ材３１の通過を阻止し原水のみを通過させる篩い機構２を設けるとともに、篩い機構２の後段に、篩い機構２によって通過を阻止されたろ材３１を、旋回流を形成した返送水中に受け入れてその旋回中心下方からろ過槽１へ向けて送出する返送槽５を設ける。【選択図】        図１
2005007301.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
浮遊するろ材層をろ過槽内に形成して、供給された原水を当該ろ材層中へ上方から下方へ通過させてろ過するとともに、ろ材の一部をろ材引抜き路によって原水と共にろ過槽外へ引き抜いて浄化した後、再び前記ろ材をろ過槽内に戻すようにした移床式ろ過装置において、前記ろ材引抜き路にろ材の通過を阻止し原水のみを通過させる篩い手段を設けるとともに、前記篩い手段の後段に、当該篩い手段によって通過を阻止されたろ材を、旋回流を形成した返送水中に受け入れてその旋回中心下方からろ過槽へ向けて送出する返送手段を設けたことを特徴とする移床式ろ過装置。
【請求項２】
前記篩い手段は、ろ材の外径よりも小さい間隔で並設された複数の篩い棒を備えた篩いと、隣り合う篩い棒の間をその長手方向へ移動して、通過を阻止されて前記篩い上に残留した前記ろ材を前記返送手段に向けて搬送する搬送機とを備えている請求項１に記載の移床式ろ過装置。
【請求項３】
前記返送手段は、返送水を貯留する返送槽と、貯留された前記返送水内へ挿入されて旋回流を生じさせる撹拌機とを備えている請求項１又は２に記載の移床式ろ過装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は移床式ろ過装置に関し、特に、ろ材引抜き路を設けてろ材の一部を原水と共にろ過槽外へ引き抜いて洗浄した後、再びろ過槽内に戻すようにした移床式ろ過装置の構造改良に関する。
【０００２】
【従来の技術】
移床式ろ過装置には、浮遊性の発泡ポリスチレンや発泡ポリプロピレン等をろ材として使用したものがあり、ろ材が浮遊性のために流動性が高く目詰まりを起こしにくいこと、ろ材が軽いために洗浄が容易であること等の利点があるため注目されている。このような移床式ろ過装置として本願出願人は先に図６に示すものを提案した。
【０００３】
図６において、ろ過槽１内の上部には中央を頂点とする山形断面のスクリーン１１が配設されており、これの下方に水中に浮遊した状態で多数のろ材３１が集積されて上下方向へ所定厚さのろ材層３が形成されている。ろ材層３の上部にはろ過槽１外から原水供給管４１が貫通させてあり、原水供給管４１の先端には上方へ拡開するガイド板４２が装着されている。
【０００４】
ろ過槽１の下部には処理水排出ヘッダ６３が設けられて、これに接続された処理水排出管４３がろ過槽１外へ延びている。処理水排出管４３は途中で所定高さまで立ち上げられて補助管４３１によって外気に連通させられ、その後、再び下降させられている。原水供給管４１を経てろ過槽内へ供給された原水（図６中の黒矢印）はろ材層３を上方から下方へ通過し、この間にろ材３１のフィルタ作用によって懸濁物が捕捉除去される。浄化された処理水は処理水排出ヘッダ６３から処理水排出管４３を経てろ過槽１外へ排出される。処理水排出管４３は既述のように所定高さまで立ち上げられて外気に通じているから、ろ過槽１内の液位Ｌｈはほぼ上記所定高さに維持される。
【０００５】
スクリーン１１の中央部直下にはろ材引抜き管４４の先端が開口し、ろ材引抜き管４４はろ過槽１外へ延びて、途中に設けた引抜きポンプ７１を経て汚泥分離サイクロン７２へ至っている。汚泥分離サイクロン７２からはろ材返送管４６が延びてろ過槽１の下端部内に開口している。このような構造により、懸濁物を捕捉して汚染されたろ材３１はろ材引抜き管４４により汚泥分離サイクロン７２に送られて（図６の白矢印）懸濁物が汚泥として分離され、浄化される。浄化されたろ材３１はろ材返送管４６によってろ過槽１の下部へ戻され、山形断面をなすガイド壁８の頂部中央に形成された開口８１からろ材層３の最下位置へ浮上させられる。ろ材層３を構成するろ材３１は順次上方へ移動して循環させられ、その過程で下方へ移動する原水を既述のように浄化処理する。なお、この種の移床式ろ過装置の一例は特許文献１に示されている。
【特許文献１】特開平７−５１５１０号
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
上記移床式ろ過装置において、引抜きポンプ７１によってろ材引抜き管４４へ汚染されたろ材３１を取り出すには原水と共に行う必要がある。そこで、ろ材引抜き管４４中に上述のように汚泥分離サイクロン７２を設けて原水中の汚泥の分離を行い、汚泥を分離した比較的清浄な水とともにろ材をろ過槽１に戻すようにして、処理水が汚染されたり、ろ過槽１が目詰り気味となってろ過槽液位Ｌｈが過度に高くなりオーバフローを生じたりするのを防止している。このような汚泥分離サイクロン７２による汚泥の分離は優れた性能を発揮するものではあるが、原水からの汚泥分離をさらに確実に行いたいという要請がある。
【０００７】
そこで本発明はこのような要請に鑑みたもので、ろ材引抜き路において、ろ材と、汚泥を含む原水との分離を確実に行って、ろ過槽の汚染や目詰まりを完全に防止できる移床式ろ過装置を提供することを目的とする。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために、本発明では、浮遊するろ材層（３）をろ過槽（１）内に形成して、供給された原水をろ材層（３）中へ上方から下方へ通過させてろ過するとともに、ろ材（３１）の一部をろ材引抜き路（４４）によって原水と共にろ過槽（１）外へ引き抜いて浄化した後、再びろ材（３１）をろ過槽（１）内に戻すようにした移床式ろ過装置において、ろ材引抜き路（４４）にろ材（３１）の通過を阻止し原水のみを通過させる篩い手段（２）を設けるとともに、篩い手段（２）の後段に、篩い手段（２）によって通過を阻止されたろ材（３１）を、旋回流を形成した返送水中に受け入れてその旋回中心下方からろ過槽（１）へ向けて送出する返送手段（５）を設ける。ここで、上記篩い手段（２）は、ろ材（３１）の外径よりも小さい間隔で並設された複数の篩い棒（２４１）を備えた篩い（２４）と、隣り合う篩い棒（２４１）の間をその長手方向へ移動し、通過を阻止されて篩い（２４）上に残留したろ材（３１）を返送手段（５，５１）に向けて搬送する搬送機（２５３，２６，２７）とを備えたものとできる。また、上記返送手段（５，５１）は、返送水を貯留する返送槽（５）と、貯留された返送水内へ挿入されて旋回流を生じさせる撹拌機（５１）とを備えたものとできる。
【０００９】
本発明においては、ろ過槽から引き抜かれたろ材は篩い手段によって確実に汚泥を含んだ原水と分離される。返送手段にて、比重の小さいろ材は返送水上に浮こうとするが、返送水に旋回流が生じていることにより、ろ材は旋回する返送水の旋回中心へ引き込まれて旋回水と良好に混合させられる。返送水と混合させられたろ材は旋回中心下方からろ過槽へ向けて送出される。このようにして、原水と完全に分離され清浄な返送水と良好に混合されたろ材を返送ポンプによってろ過槽に戻すことができるから、ろ過槽の汚染や目詰まりが確実に防止される。
【００１０】
なお、上記カッコ内の符号は、後述する実施形態に記載の具体的手段との対応関係を示すものである。
【００１１】
【発明の実施の形態】
図１に本発明の移床式ろ過装置の全体構成を示す。基本的構成は既に説明した従来のものと同様であり、同一部分には同一符号を付す。以下、相違点を中心に説明する。図１において、ろ材分離槽２１が設けられて、ろ過槽１外へ延びるろ材引抜き管４４が引抜きポンプ７１の下流側でろ材分離槽２１上に開口している。ろ材分離槽２１内には詳細を後述する篩い機構２が設けてあり、篩い機構２によって、汚泥を含む原水とろ材３１とが分離される。分離されたろ材３１は篩い機構２によって後段のろ材返送槽５へ投入され、ここに設けた撹拌機５１の作動によって後述するように清浄な返送水と混合させられて、ろ材返送管４６に設けた返送ポンプ７３によってろ過槽１の下部へ戻される。
【００１２】
篩い機構２の詳細を図２、図３に示し、図２は篩い機構２の垂直断面図、図３はその正面図である。略三角形の脚２２（図２））の斜面に支持されて左右位置（図２の紙面垂直方向）に側板２３が設けてあり（一方のみ示す）、側板２３の傾斜する上側端面よりもやや低い位置にこれに沿って、篩い２４を構成する篩い棒２４１が配設されている。篩い棒２４１はライナイト（デュポン（株）商標）樹脂材の丸棒で、一定間隔（例えば２．５ｍｍ）で多数左右方向へ平行に配設されて傾斜した平面状の篩い２４を形成している。各篩い棒２４１の下端は、側板２３の下端部間に設けられた支持ブラケット２３１（図２）に固定されている。各篩い棒２４１は上端部が円弧をなして略直角に湾曲して後下方へ延びている。
【００１３】
篩い２４の下方には上下の左右位置（図２の紙面垂直方向）にそれぞれスプロケット２５１，２５２が設けられ（一方のみ示す）、これら上下のスプロケット２５１，２５２間に無端チェーン２５３が張設されている。各無端チェーン２５３の上側部は篩い２４に平行に位置しており、左右の無端チェーン２５３間には長手方向へ間隔をおいて櫛歯部材２６が架設されて、櫛歯部材２６に多数形成された櫛歯２６１が、隣り合う各篩い棒２６１の間から上方へ突出している。上側スプロケット２５１の軸体２５４はモータ２７に連結されて回転させられており、この回転に伴って、無端チェーン２５３と一体に移動する櫛歯部材２６の櫛歯２５１が篩い棒２４１の間を上方へ移動する。
【００１４】
篩い機構２の左右の側板２３の上縁からは側方へ矩形のシーリングゴム２８（図３）が突出しており、ろ材分離槽２１内に篩い機構２を設置した状態で、ろ材引抜き管４４先端から篩い２４上へ原水と共に排出供給されるろ材３１が篩い機構２の背後へ入り込まないようにしてある。ろ材３１は例えば７ｍｍφと篩い棒２４１の間隔よりも十分に大きいから、汚泥を含む原水のみが篩い棒２４１の間を通過し、ろ材３１は通過を阻止されて篩い２４上に残留する。そして、篩い棒２４１の間を移動する櫛歯２６１によって篩い２４上を上方へ運ばれ、ろ材分離槽２１外の受けかご（図示略）内に落下投入される。篩い棒２４１の間を通過した、汚泥を含んだ原水はろ材分離槽２１の底壁近くに設けられた排出口２１１から槽外へ排出される。
【００１５】
図４、図５にはろ材返送槽５の詳細を示し、図４はろ材返送槽５の破断側面図、図５はその平面図である。ろ材返送槽５は下端部５３１が縮径した円筒容器体５３よりなり、容器体５３の下端中心にろ材返送管４６が連結されている。容器体５３の外周壁には周方向の一箇所に返送水供給管５２が円筒接線方向から連結されており、返送水供給管５２からろ材返送槽５内に供給された返送水は容器体５３の内周面に沿って流れて旋回流を生じている。
【００１６】
容器体５３の上方開口を閉鎖する蓋体５４の中心には、容器体５３内に連通する挿入筒部５４１が形成されており、挿入筒部５４１の開口に撹拌機５１がフランジ結合されている。撹拌機５１は駆動モータ５１１を備えており、その出力軸に結合された回転軸５１２が挿入筒部５４１を経てろ材返送槽５の下端部５３１内へ延びて、回転軸５１２の先端に撹拌扇５１３が装着されている。撹拌扇５１３は駆動モータ５１１によって上記旋回流と同方向へ回転させられており（図４の矢印）、これによってろ材返送槽５内には容器体５３の中心軸回りに返送水の強力な旋回流が生じている。
【００１７】
上記蓋体５４には外周部の一箇所に円形の開口５４２（図５）が設けてあり、ろ材分離槽２１で分離されて受けかご内に投入されたろ材３１が開口５４２を経てろ材返送槽５内へ供給される。比重の小さいろ材３１はろ材返送槽５内の返送水上に浮こうとするが、強力な旋回流が生じていることにより図４に示すように旋回する返送水の中心部下方へ引き込まれてこれと良好に混合し、この状態で容器体５３の下端中心に連結されたろ材返送管４６へ流出させられる。
【００１８】
このようにして、ろ過槽１から引き抜かれたろ材３１はろ材分離槽２１内に設けた篩い機構２によって確実に原水と分離され、ろ材返送槽５に送られてここに設けた撹拌機５１によって清浄な返送水と混合されて返送ポンプ７３でろ過槽１に戻される。これにより、ろ過槽１の汚染や目詰まりが防止される。なお、容器体５３の接線方向から供給される返送水によって十分な旋回流が生じる場合には撹拌機５１を特に設ける必要はない。
【００１９】
【発明の効果】
以上のように、本発明の移床式ろ過装置によれば、ろ材引抜き路におけるろ材と、汚泥を含む原水との分離を確実に行って、ろ過槽の汚染や目詰まりを有効に防止することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施形態における移床式ろ過装置の全体構成を示す系統図である。
【図２】篩い機構の垂直断面図である。
【図３】篩い機構の正面図である。
【図４】ろ材返送槽の破断側面図である。
【図５】ろ材返送槽の平面図である。
【図６】先に提案した移床式ろ過装置の全体構成を示す系統図である。
【符号の説明】
１…ろ過槽、２…篩い機構、２４…篩い、２４１…篩い棒、２５３…チェーン、２６…櫛歯部材、２７…駆動モータ、３…ろ材層、３１…ろ材、４４…ろ材引抜き管、５…返送槽、５１…撹拌機。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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